数字式双频测深仪显控软件优化设计

论文摘要

测深仪是进行海上地形测绘的常用设备,是舰艇导航、海洋资源开发和利用必不可少的测绘仪器之一。数字式测深仪的一个重要功能是保存测量数据,并可按需求进行回放和打印。数据文件所占用的空间大小将影响系统的持续工作能力。论文是对已研制的数字式图像测深仪的显控软件进行改进。在对数据压缩算法、伪彩色技术和软件优化技术的研究基础上,为目前的显控软件加入了数据压缩算法,并对文件内容、文件格式、数据显示方式和软件结构、低层驱动等方面进行了改进设计。在回波数据图形显示方面,研究了颜色模型和伪彩色技术,改变了测深仪文件保存内容和数据显示方式。在数据存储方面,分析比较了Huffman、算术编码和LZ77编码三种常用的无损数据压缩编码算法,针对测深仪试验数据找出了一种压缩效果比较好的算法,并且对该算法的传统设计过程进行了一定的改进,使其能够适用于本测深仪系统。在软件效率优化方面,从底层设计和高层设计两方面着手,分别对驱动、多线程进行了优化。最终用C/C++语言在Visual C++6.0开发平台下设计完成了系统的显控软件,测试结果表明,测深仪显控软件经过优化和改进后,功能和效率得到很大的改善。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 测深仪及其显控软件概况
• 1.2.1 国外测深仪及其显控发展概况
• 1.2.2 国内测深仪及其显控发展概况
• 1.3 系统总体结构
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 图像显示中伪彩色技术研究与应用
• 2.1 RGB色彩模型
• 2.2 伪彩色技术研究
• 2.2.1 色度学概述
• 2.2.2 人眼的视觉分辨率
• 2.2.3 灰度化处理
• 2.2.4 伪彩色增强原理
• 2.3 伪彩色在测深仪显控软件中的应用
• 2.3.1 图像灰度值方式保存文件
• 2.3.2 伪彩色在Windows图形显示中的应用
• 2.3.3 测深仪显控软件中图形显示方式改进
• 2.4 本章小结
• 第3章 数据压缩编码算法研究与应用
• 3.1 数据压缩编码的一般方法
• 3.2 数据压缩编码的信息论依据
• 3.3 Huffman编码
• 3.4 算术编码
• 3.5 LZ77编码算法
• 3.5.1 算法设计过程
• 3.5.2 编码方法
• 3.5.3 查找匹配串
• 3.6 几种压缩算法对测深仪数据压缩的比较
• 3.6.1 几种数据压缩算法的比较
• 3.6.2 LZ77算法在应用中的改进
• 3.6.3 改进的LZ77压缩算法设计
• 3.7 文件存储结构设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 驱动与显控软件线程的优化
• 4.1 平台选择
• 4.2 PCI设备驱动软件的设计
• 4.2.1 几种驱动程序开发工具简介
• 4.2.2 Windows2000 DDK开发WDM驱动开发基础
• 4.2.3 使用DDK开发PLX9054的WDM驱动程序
• 4.3 软件并行处理-多线程解决方案
• 4.3.1 Win32多线程基础
• 4.3.2 线程和同步
• 4.3.3 线程的优化及乒乓读写方法
• 4.4 优化设计后的结果
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢